Фенол-індуковані міцелярні фази неіонної поверхнево-активної речовини Тriton Х-100 для аналітичного концентрування ряду серцево-судинних лікарських речовин
Аналіз літератури по міцелярній екстракції неіонних поверхнево-активних речовин. Вплив основних факторів на температуру фазоутворення фенол-індукованих міцелярних фаз неіонної ПАР. Параметри міжфазового розподілу ряду серцево-судинних лікарських речовин.
Рубрика | Химия |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 25.07.2015 |
Размер файла | 48,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА
гонта наталія анатоліївна
УДК 543:615.2, 542.61, 661.183.1
ФЕНОЛ-ІНДУКОВАНІ МІЦЕЛЯРНІ ФАЗИ НЕІОННОЇ ПАР ТRITON Х_100 ДЛЯ АНАЛІТИЧНОГО КОНЦЕНТРУВАННЯ РЯДУ СЕРЦЕВО-СУДИННИХ ЛІКАРСЬКИХ РЕЧОВИН
02.00.02 - аналітична хімія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата хімічних наук
Київ - 2010
ДИСЕРТАЦІЄЮ Є РУКОПИС
Робота виконана на кафедрі аналітичної хімії Київського національного університету імені Тараса Шевченка
Науковий керівник:
кандидат хімічних наук, доцент
Куліченко Сергій Анатолійович,
Київський національний університет імені Тараса Шевченка,
доцент кафедри аналітичної хімії
Офіційні опоненти:
доктор хімічних наук, доцент
Блажеєвський Микола Євстахійович,
Національний фармацевтичний університет, м. Харків,
професор кафедри фізичної та колоїдної хімії
кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник
Пшинко Галина Миколаївна,
Інститут колоїдної хімії та хімії води імені А.В. Думанського НАН України,
старший науковий співробітник
Захист відбудеться “31” травня 2010р. о 1600 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.03 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01601, м. Київ, вул. Володимирська, 64, хімічний факультет, Велика хімічна аудиторія.
З дисертацією можна ознайомитись в науковій бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка (вул. Володимирська, 58)
Автореферат розісланий “22” квітня 2010р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради
доктор хімічних наук, професор Іщенко О.В.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Ефективним сучасним методом концентрування є міцелярна екстракція мікрокомпонентів фазами неіонних поверхнево-активних речовин (НПАР) при температурі помутніння. Переваги методу полягають у досягненні високих коефіцієнтів концентрування при використанні невеликих об'ємів проби, можливості вилучення як гідрофільних, так і гідрофобних органічних субстратів, легкості поєднання з сучасними фізико-хімічними методами визначення, у тому числі, хроматографічними. Однак, необхідність нагрівання системи звужує можливості методу, розвиток якого пов'язаний з пошуком альтернативних способів стимуляції фазового розшарування.
Останнім часом широкого застосування набувають низькотемпературні варіанти міцелярної екстракції індукованими фазами неіонних ПАР для визначення мікрокомпонентів гібридними методами. Особливістю таких міцелярно-екстракційних систем є стимуляція фазового розшарування у водних розчинах НПАР індукуючими добавками, які суттєво знижують температуру фазових переходів. У результаті, міцелярні фази неіонних ПАР здатні формуватися без попереднього нагрівання при кімнатних температурах і вбачаються перспективними для виділення, концентрування і розділення органічних субстратів у першу чергу з лабільних біологічних рідин. Однією з найбільш ефективних індукуючих добавок у таких системах є фенол.
На відміну від класичної міцелярної екстракції, у літературі наявні лише поодинокі роботи, що визначають та узагальнюють закономірності розподілу субстратів між водною та індукованими фазами НПАР. Дослідження таких систем в уніфікованих умовах та систематизація даних дозволили б цілеспрямовано створювати ефективні фенол-індуковані міцелярно-екстракційні системи для аналітичного концентрування субстратів різної природи.
Дослідження розподілу аліфатичних, ароматичних карбонових кислот, сульфофталеїнів та потенційних об'єктів аналізу - серцево-судинних лікарських речовин, має забезпечити, на нашу думку, виокремлення впливу основних чинників (гідрофобності та будови) на параметри їх вилучення у фенол-індукованих міцелярно-екстракційних системах.
На сьогодні визначення мікрокількостей лікарських речовин зазвичай проводять хроматографічними методами, що забезпечує вибірковість методик. Одну з найважливіших груп лікарських засобів складають серцево-судинні лікарські речовини, визначення яких на мікрорівні є нагальною проблемою, у тому числі, судової, клінічної та спортивної медичної експертиз. Тому конструювання раціональних фенол-індукованих міцелярно-екстракційних систем та розробка ефективних гібридних методик визначення серцево-судинних лікарських речовин у біологічних рідинах є актуальною задачею сучасного аналізу.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у відповідності з Координаційними планами НДР кафедри аналітичної хімії хімічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка “Індикаторні системи та композиційні реагенти для екоаналізу та скринінгового контролю якості фармпрепаратів і продуктів харчування” № 01БФ037-09 (номер державної реєстрації 0101U002179) та “Комбіновані та гібридні методи аналізу із застосуванням адсорбентів, композиційних матеріалів та міцелярних середовищ” № 06БФ037-06 (номер державної реєстрації 0106U005891).
Мета і завдання дослідження
Мета роботи - в уніфікованих умовах встановити та порівняти особливості фазових переходів й міжфазового розподілу органічних субстратів у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах на основі неіонної ПАР Triton X_100 та розробити умови концентрування мікрокількостей ряду серцево-судинних лікарських речовин з біологічних рідин для аналітичного визначення.
Для досягнення поставленої мети необхідно було розв'язати наступні задачі:
· дослідити та порівняти вплив основних факторів на температуру фазоутворення, об'єм, склад та ліофільні властивості індивідуальних та фенол-індукованих міцелярних фаз неіонної ПАР Triton X_100, отриманих за однакових експериментальних умов;
· в уніфікованих умовах дослідити та порівняти вплив природи (будови) та гідрофобності сульфофталеїнових реагентів, аліфатичних й ароматичних карбонових кислот та ряду серцево-судинних лікарських речовин на параметри міжфазового розподілу у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах Triton X_100;
· встановити умови кількісного вилучення ряду серцево-судинних лікарських речовин фенол-індукованими фазами неіонних ПАР Triton X_100;
· розробити методики фенол-індукованого міцелярно-екстракційного концентрування серцево-судинних лікарських речовин для їх визначення методом ВЕРХ у біологічних рідинах.
Об'єкти дослідження - явище фазового розшарування розчину неіонної ПАР Triton X_100 у присутності фенолу; міжфазовий розподіл серцево-судинних лікарських речовин у фенол-індукованих міцелярно-екстракційних системах Triton X 100.
Предмет дослідження - вплив індукуючої добавки фенолу на параметри фазоутворення та міжфазовий розподіл модельних субстратів у міцелярно-екстракційних системах неіонної ПАР Triton X_100.
Методи дослідження - високоефективна рідинна хроматографія, титриметрія, спектрофотометрія.
Наукова новизна одержаних результатів
· В уніфікованих умовах проведено систематичне порівняння впливу гідрофобності і будови субстратів різної природи на розподіл у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах Triton X_100.
· Показано, що ефективність вилучення гідрофільних (lgP<1) та високо гідрофобних сполук (lgP>3) фенол-індукованими та індивідуальними міцелярними фазами Triton X_100 практично однакова і обумовлена ліпофільними властивостями субстрату.
· Встановлено іманентний сумісний вплив гідрофобності і будови помірно гідрофобних субстратів з 1<lgP<3 на розподіл у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах. Статистично значимо показано домінування впливу гідрофобності субстрату при екстракції фенол-індукованими фазами Triton X_100. І навпаки, при екстракції індивідуальними міцелярними фазами основний внесок у параметри розподілу здійснює будова молекули субстрату.
· Оптимізовано вибір моделей для описання фенол-індукованої міцелярної екстракції рядів субстратів. Вперше за допомогою прогностичних моделей досліджено та описано міжфазовий розподіл серцево-судинних лікарських речовин у міцелярно-екстракційних системах Triton X_100 для їх подальшого концентрування та визначення.
Практичне значення одержаних результатів. Отримані у роботі результати використані для розробки раціональних (з прийнятно низьким значенням температури помутніння і високими коефіцієнтами концентрування) фенол-індукованих міцелярно-екстракційних систем для концентрування органічних гідрофобних субстратів. Запропоновані множинні лінійні регресії можуть бути використані для передбачення параметрів фенол-індукованої міцелярної екстракції карбонових кислот, сульфофталеїнів та серцево-судинних лікарських речовин фазами НПАР Triton Х_100. Уніфіковане порівняння класичних та фенол-індукованих міцелярно-екстракційних систем показало перспективу застосування низькотемпературної міцелярної екстракції в аналізі біооб'єктів. Розроблено гібридні методики оберненофазового ВЕРХ визначення фуросеміду, торасеміду та вінпоцетину з попереднім фенол-індукованим міцелярно-екстракційним концентруванням у фазу НПАР. Методики випробувані при визначенні добавок досліджуваних лікарських речовин у сечі. За метрологічними характеристиками розроблені методики відповідають параметрам гібридних ВЕРХ методик та забезпечують 40_ та 80-кратне концентрування лікарських речовин.
Особистий внесок здобувача. Аналіз даних літератури, експериментальні дослідження та розробка аналітичних методик проведені особисто здобувачем. Постановка задач досліджень та формулювання загальних висновків дисертації проводилися спільно з науковим керівником - к.х.н., доц. Куліченком С.А. Обговорення експериментальних результатів проведено разом з науковим керівником та к.х.н., доц. Дорощуком В.О. (Київський національний університет імені Тараса Шевченка). ВЕРХ визначення проводилися у співпраці з к.х.н. Дроздовою М.В. Вимірювання температур помутніння розчину НПАР при дослідженні ліофільності фаз здійснено за участю к.х.н. Федорчук О.І. (Київський національний університет імені Тараса Шевченка).
Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи були представлені на “The Fourth Joint Science Conference in Chemistry Kyiv National Taras Shevchenko University and Paul Sabatier University (Tolouse)” (France, 2007); VIІІ, ІХ та X Всеукраїнських конференціях студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії» (Україна, 2007, 2008 і 2009); International Conference Modern Physical Chemistry for Advanced Materials (MPC 07), (Ukraine, 2007); 10th Analytical Russian-German-Ukrainian Symposium (ARGUS'2007 - Nano-analytics) (Russia, 2007); Конференція молодих вчених «Колоїдно-хімічні проблеми охорони довкілля» (Україна, 2007);
vi всеукраїнській конференції молодих вчених та студентів з актуальних питань хімії, (Україна, 2008); Всеукраїнська конференція студентів та аспірантів "хімічні каразінські читання - 2009" (Україна, 2009).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 6 статей в наукових фахових журналах та 11 тез доповідей на профільних наукових конференціях.
Обсяг та структура дисертації. Дисертація складається з вступу, 6 розділів, висновків та списку використаних літературних джерел. Роботу викладено на 140 сторінках машинописного тексту, вона вміщує 39 таблиць (3 на окремій сторінці), 59 рисунків та список використаних літературних джерел з 211 найменувань.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
міцелярний екстракція лікарський фенол
У першому розділі проведено аналіз даних літератури по міцелярній екстракції фазами неіонних ПАР, яка є ефективним сучасним методом концентрування мікрокомпонентів. Показано систему переваг міцелярно-екстракційного концентрування у порівнянні з екстракцією органічними розчинниками: досягнення високих коефіцієнтів концентрування при аналізі малих об'ємів проби; зниження межі визначення мікрокомпонентів за рахунок абсолютного концентрування і модифікації аналітичної форми у присутності НПАР.
Разом з цим констатується відсутність у літературі відомостей про міцелярно-екстракційне концентрування лабільних субстратів, що зумовлено необхідністю нагрівання розчинів НПАР до температури помутніння. Розглянуто різні способи стимулювання фазового розшарування у розчинах НПАР введенням добавок, які знижують температуру фазових переходів. Показано, що найбільш ефективною індукуючою добавкою є фенол. Однак, даних про вплив фенолу на ліофільні властивості міцелярних фаз та міжфазовий розподіл субстратів обмежені. Дослідження в цій області знаходяться на початковій стадії і потребують систематичного підходу для їх продовження. Тому вбачалося доцільним встановити та порівняти у роботі особливості фазових переходів й міжфазового розподілу органічних субстратів у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах на основі неіонної ПАР. Дослідження таких систем в уніфікованих умовах дозволили б цілеспрямовано створювати раціональні фенол-індуковані міцелярно-екстракційні системи для аналітичного концентрування субстратів різної природи.
Серцево-судинні лікарські речовини складають одну з основних груп лікарських засобів і обрані у роботі як основні об'єкти дослідження. Огляд даних літератури показав різноманітність методик їх визначення з попереднім концентруванням при використанні, зокрема, екстракції чи сорбції. При цьому визначення мікрокількостей речовин проводиться переважно методом ВЕРХ. Разом з цим, недоліками таких методик є невисокі коефіцієнти концентрування, не повне вилучення лікарських речовин, порівняно високі похибки аналізу, значна трудомісткість та недостатня екобезпечність аналізу. Крім того, використання високих температур обмежує коло об'єктів дослідження. Тому розробка ефективних методик концентрування для подальшого аналітичного визначення мікрокількостей серцево-судинних лікарських речовин у біопробах є нагальною проблемою, у тому числі судової, клінічної та спортивної медичної експертиз.
У другому розділі обґрунтовано вибір об'єктів та методів експериментальних досліджень. Наведено систему мотивацій вибору використаних у роботі неіонної ПАР Triton Х_100, фенолу - як індукуючої добавки, та серцево-судинних лікарських речовин - як основного об'єкта дослідження. Обґрунтовано вибір аліфатичних, ароматичних карбонових кислот та сульфофталеїнових реагентів, які дозволили б прослідкувати вплив загальної гідрофобності та будови молекул субстратів на ефективність їх вилучення у індивідуальні та фенол-індуковані міцелярні фази Triton Х_100. Обґрунтовано вибір концентраційних умов проведення міцелярної екстракції. Наводяться методики міцелярної екстракції фазами неіонної ПАР та контролю розподілу вивчених у роботі субстратів у міцелярно-екстракційній системі; способи визначення і розрахунків чисел гідратації (Чг) утворюваних міцелярних фаз НПАР та коефіцієнтів розподілу субстратів (D). Описано спосіб визначення міцелярної розчинності досліджуваних лікарських речовин титриметричним та ВЕРХ методами. Наведено процедури рН_метричного та ВЕРХ контролю міжфазового розподілу лікарських речовин. У розділі наведено результати дослідження закономірностей фазоутворення у розчинах Triton X_100 та властивостей утворюваних фаз НПАР. Це дозволило уніфікувати умови фазоутворення для подальшого систематичного порівняння розподілу субстратів у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах.
Третій розділ присвячено дослідженню та порівнянню впливу основних факторів на температуру фазоутворення, об'єм, ліофільні властивості й склад фенол-індукованих та індивідуальних міцелярних фаз неіонної ПАР за однакових експериментальних умов.
Показано зменшення температури помутніння розчинів НПАР при введенні фенолу (рис. 1). Із збільшенням концентрації добавки спостерігається зменшенням Тп, що зумовлено частковим заміщення молекул води у гідратній оболонці НПАР фенолом, водень гідроксильної групи якого також може утворювати водневі зв'язки з атомами кисню поліоксиетиленового ланцюгу молекули Triton X_100.
Збільшення концентрації Triton X_100 у розчині при постійному вмісті фенолу зумовлює зростання температури помутніння. Логічно, що зростання частки НПАР у досліджуваній системі нівелює вплив індукуючої добавки і параметри фазоутворення повертаються до показників чистих розчинів Triton X_100.
У діапазоні рН 0,5-8 температура розчинів НПАР практично не змінюється. Подальше збільшення рН призводить до різкого збільшення температури помутніння, що зумовлене переходом фенолу в аніонну форму і втратою ним індукуючих властивостей. Слід зазначити, що значення рН перегину залежності Тп=f(pH) відповідає константі дисоціації фенолу в розчинах НПАР і відповідальною за індукуючу дію є його молекулярна форма.
Систематично досліджено склад та ліофільні властивості фенол-індукованих міцелярних фаз Triton X_100 та проведено порівняння із відповідними параметрами індивідуальних фаз НПАР. Встановлено збільшення вмісту фенолу та зменшення вмісту води у фенол-індукованій міцелярній фазі із збільшенням концентрації фенолу у вихідному розчині (рис. 2).
Розрахунками чисел гідратації, які передають кількість молекул води, що припадає на один атом кисню поліоксиетиленового ланцюгу молекули НПАР, показано гідрофобізацію міцелярних фаз Triton X_100 при введенні фенолу. Зростання вмісту Triton X-100 у розчині нівелює вплив індукуючої добавки і зумовлює підвищення чисел гідратації фази НПАР.
На основі оцінок співвідношення об'ємів водної і утворюваних міцелярних фаз та їх ліофільних властивостей запропоновано фенол-індуковані міцелярно-екстракційні системи Triton X_100 з низькими значеннями температури помутніння і високими коефіцієнтами концентрування для роботи з біологічними об'єктами. Зокрема, перспективним для цілей концентрування вбачаються системи із вмістом НПАР в інтервалі 0,5-1,5%, фенолу 0,5-1,0% при рН<рК фенолу.
У четвертому розділі дослідили та порівняли вплив заряду, гідрофобності та будови молекул модельних субстратів (сульфофталеїнових реагентів, ароматичних та аліфатичних карбонових кислот) на ефективність їх вилучення в індивідуальні та фенол-індуковані міцелярні фази Triton X_100.
Різноманітність будови сульфофталеїнових реагентів та зміна їх гідрофобності й кислотно-основних властивостей у широких межах дозволили прослідкувати вплив цих факторів на їх вилучення індивідуальною та фенол-індукованою міцелярними фазами Triton X_100. Важливо, що HR--форма реагентів переходить у міцелярну фазу значно краще, у порівнянні з вилученням відповідної R2--форми (рис. 3). Перегин залежності R=f(рН), який для традиційних екстракційних систем зазвичай збігається з рКа реагентів у водних розчинах, зміщений в область більших значень рН і відповідає ефективному значенню рК (рКеф) сульфофталеїнів у розчинах НПАР. Примітно, що в межах існування однієї форми зміна рН на ефективність вилучення реагенту в міцелярну фазу практично не впливає. При цьому параметри розподілу сульфофталеїнів в обох системах виявилися близькими, що зумовлено, на нашу думку, високою гідрофільністю цієї групи реагентів.
У роботі дослідили можливість прогнозування коефіцієнтів розподілу сульфофталеїнових реагентів у системі вода - фаза НПАР за допомогою лінійних регресій, які враховують загальну гідрофобність (виражену через Мr) та будову молекул реагентів (виражену через індекс молекулярного зв'язування першого порядку - ч1). Встановлено, що вплив параметрів гідрофобності та будови сульфофталеїнів, розглянутий окремо, на їх розподіл у міцелярно-екстракційних системах прослідковується слабко. З іншого боку, показано високу прогностичну якість множинних регресій, які враховують сумісний вплив Мr та ч1 на міжфазовий розподіл реагентів в обох досліджених системах. При цьому вбачається логічним, що розраховані коефіцієнти регресій та інші статистичні параметри для класичної і фенол-індукованої систем практично однакові. Однак при переході від моно_ до ди-аніонів якість моделей погіршується.
Показана висока прогностична якість адитивних моделей міцелярної екстракції, що враховують кількість та природу замісників у молекулах реагентів:
lgDHR- = 1,17 + 0,26nо-СН3 + 0,03nм-СН3 + 0,69n-НС(СН3)2 + 0,36n-Br,
lgDHR- = - 0,32 + 0,05nСН3 + 0,44n-НС(СН3)2 + 0,75n-Br+ 0,19pKа,
де: nо_СН3 та nм-СН3 - кількість метильних груп у молекулі HR в орто- та мета-положенні; nСН3 - загальна кількість метильних груп у молекулі HR; n_НС(СН3)2 - кількість ізопропільних груп в орто-положенні; n-Br - кількість атомів брому в молекулі HR. Регресії характеризується високим значенням коефіцієнту лінійної кореляції (r2>0,98) та прийнятними значеннями похибок. Однак, специфіки фенол-індукованого вилучення гідрофільних сульфофталеїнів у порівнянні з класичною міцелярною екстракцією в рамках таких підходів ми не побачили.
Аналізом даних по розподілу ароматичних карбонових кислот показано сумісний вплив гідрофобності (виражений через константу міжфазового розподілу в системі вода-октанол - lg P) та будови (ч1) помірно гідрофобних субстратів на їх розподіл у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах НПАР. Так, найбільш придатними для прогнозу коефіцієнтів розподілу кислот є регресії, які розглядають значення lg D як одночасну функцію параметрів 1 та lg P:
lgD = - 0,27 + 0,42lgP + 0,121
(індивідуальні фази НПАР),
lgD = 0,13 + 0,49lgP + 0,031
(фенол-індуковані фази НПАР).
Запропоновані рівняння характеризуються високим коефіцієнтом лінійної кореляції (r2>0,95), найменшими похибками моделі і можуть бути використані для передбачення параметрів розподілу ароматичних кислот між водою та міцелярною фазою. При цьому, важливим є домінування впливу фактору гідрофобності субстрату при екстракції фенол-індукованими фазами Triton X_100, а при класичній міцелярній екстракції - фактору будови молекули субстрату.
Для перевірки адекватності запропонованої моделі були розраховані параметри розподілу 2,4-диоксибензойної та о-метоксибензойної кислот у системі вода - фаза НПАР. Паралельно значення lg D були визначені експериментально. Дані табл. 1. показують тотожність експериментально знайдених та розрахованих значень lgD у межах похибки прогнозу.
Таблиця 1. Експериментальні та розраховані значення lgD модельних ароматичних карбонових кислот у системі вода - фаза Triton X-100. СТХ-100=2%, СHА=0,01 моль/л
Кислота |
Triton X-100 |
TX-100 - Ph-OH |
|||
lgDексп |
lgDрозрах |
lgDексп |
lgDрозрах |
||
2,4-диоксибензойна |
0,86 0,04 |
0,95 0,09 |
0,94 0,05 |
1,05 0,10 |
|
о-метоксибензойна |
0,89 0,04 |
0,99 0,09 |
0,92 0,05 |
1,02 0,10 |
Аліфатичні монокарбонові кислоти є традиційним об'єктом дослідження впливу загальної гідрофобності субстрату на параметри міжфазового розподілу в екстракційних системах. Так, із збільшенням довжини вуглеводневого радикалу кислот ступінь їх вилучення як в індивідуальну, так і фенол-індуковану міцелярні фази монотонно зростає (рис. 4). Характер залежностей R=f(n) дозволяє умовно поділити кислоти на дві групи гідрофобності. Показано, що добавки фенолу на параметри міжфазового розподілу гідрофільних кислот з n < 6 практично не впливають. Однак, ефективність вилучення більш гідрофобних кислот з n > 6 у присутності фенолу покращується. Підвищення ступеню вилучення гідрофобних субстратів добре узгоджуються із показаною гідрофобізацією утворюваної у присутності фенолу міцелярної фази. З іншого боку, на вилучення гідрофільних кислот першої умовно виділеної групи така гідрофобізація фази не впливає.
На прикладі валеріанової, капронової та енантової кислот показано, що збільшення концентрації кислот сприяє їх вилученню фазами Triton X_100. Покращення ефективності екстракції кислот спостерігається також із підвищенням вмісту Triton X_100, зумовленого збільшенням об'єму утворюваної міцелярної фази.
Відмінність розподілу гідрофобних карбонових кислот у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах була показана при визначенні вільної енергії пересольватації молекулярних фрагментів кислот (GСН2-метиленової та GСООН - карбоксильної групи) при їх переході у міцелярну фазу, табл. 2. Примітно, що гідрофільна карбоксильна група краще вилучається в індивідуальні фази Triton X_100, а гідрофобна метиленова група у фенол-індуковані міцелярні фази. Зіставленням розрахованих даних із затабульованими у літературі показано, що значення вільної енергії пересольватації кислот при міцелярній екстракції індивідуальними фазами НПАР подібні до показників екстракції протонним ноніловим спиртом. З іншого боку, термодинамічні параметри пересольватації кислот при фенол-індукованій міцелярній екстракції близькі до показників екстракції апротонним нітробензолом. Це вказує на високу загальну полярність обох міцелярних фаз, як наслідок високого вмісту в них води (рис. 2). Разом з цим сольватація кислот індивідуальними фазами НПАР є більш «м'якою» і забезпечує більший вплив будови субстрату на показники вилучення.
Таблиця 2. Вільна енергія пересольватації (кДж/моль) молекулярних фрагментів карбонових кислот при міцелярній екстракції фазами Triton X_100
Triton X_100 |
Triton X_100 - Ph-OH |
|||
GСН2 |
GСООН |
GСН2 |
GСООН |
|
-2,1 |
5,8 |
-2,9 |
10,1 |
Показана гідрофобізація міцелярної фази Triton X_100 у присутності фенолу підтверджує доцільність використання фенол-індукованого варіанту міцелярної екстракції для концентрування гідрофобних субстратів.
У п'ятому розділі за однакових експериментальних умов дослідили та порівняли параметри міжфазового розподілу ряду серцево-судинних лікарських речовин у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах на основі неіонної ПАР Triton X_100. Вивчено міжфазовий розподіл таурину, аспарагінової кислоти, гідрохлортіазиду, триметазидину, фуросеміду, торасеміду, вінпоцетину та цинаризину. Досліджений ряд складає одну з найважливіших груп лікарських засобів, а різноманітність їх властивостей дозволила прослідкувати вплив гідрофобності та будови субстратів на їх міцелярно-екстракційне вилучення. Гідрофобність лікарських речовин обраної групи змінюється у широких межах: від гідрофільних (аспарагінова кислота lgP = -3,89) до високогідрофобних (етакринова кислота lgP = 3,7) і вони представляють протоліти кислотної та основної природи.
Загалом із збільшенням гідрофобності субстратів ступінь їх вилучення в індивідуальну та фенол-індуковану міцелярні фази зростає з виходом на плато кількісного вилучення для лікарських речовин з lgP>3 (рис. 5). Проведено умовний розподіл вивчених субстратів на три групи залежно від їх гідрофобності. До першої умовно виділеної групи віднесли гідрофільні лікарські речовини з lgP<1, які більш ефективно вилучаються в індивідуальну міцелярну фазу Triton X-100.
Другу групу складають помірно гідрофобні субстрати з 1<lgP<3, для яких характерна більш ефективна екстракція у фенол-індуковані міцелярні фази НПАР. Високогідрофобні речовини з lgP>3 кількісно (R>98%) вилучаються в індивідуальні та фенол-індуковані міцелярні фази і складають третю умовно виділену групу. Для таких субстратів добавки фенолу забезпечують зниження температури помутніння розчинів НПАР та зручність роботи з біологічними рідинами.
Із збільшенням параметра ч1 коефіцієнт розподілу лікарських речовин у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах також загалом зростає, що викликане симбатним збільшенням гідрофобності субстратів.
Досліджено можливість кількісного прогнозування параметрів класичної та фенол-індукованої міцелярної екстракції серцево-судинних лікарських речовин першої умовно виділеної групи (lgP<1) за допомогою множинних регресій, які враховують гідрофобність та будову молекул субстратів, табл. 3.
Таблиця 3. Значення критерію Фішера (F), стандартної похибки моделі (S), коефіцієнту лінійної кореляції (r2), середньої абсолютної похибки (M) для регресій 1-3'
Рівняння |
r2, % |
S |
М |
F |
||
Міцелярна екстракція індивідуальними фазами |
||||||
1 |
lgD = 1,83 + 0,26·lgP |
97,5 |
0,10 |
0,06 |
76 |
|
2 |
lgD = 0,68 + 0,14·1 |
54,9 |
0,44 |
0,24 |
2,4 |
|
3 |
lgD = 2,12 + 0,31·lgP - 0,04·1 |
99,0 |
0,09 |
0,04 |
50 |
|
Фенол-індукована міцелярна екстракція |
||||||
1' |
lgD = 1,29 + 0,18·lgP |
93,7 |
0,11 |
0,07 |
30 |
|
2' |
lgD = 0,57 + 0,09·1 |
45,3 |
0,33 |
0,19 |
1,7 |
|
3' |
lgD = 1,65 + 0,23·lgP - 0,05·1 |
98,4 |
0,08 |
0,03 |
31 |
Встановлено, що основним чинником міцелярної екстракції серцево-судинних лікарських речовин фенол-індукованими та індивідуальними фазами Triton X_100 є гідрофобність субстратів (рівняння 1, 1'), а безпосередній вплив параметру 1 на їх розподіл прослідковується слабко (рівняння 2, 2'). З іншого боку, одночасне підключення факторів гідрофобності та будови молекул субстратів (рівняння 3, 3') статистично значимо покращує якість розглянутих моделей міцелярної екстракції, що, певною мірою, свідчить про «організованість» міцелярних фаз неіонної ПАР. Такі регресії можуть бути використані для опису міжфазового розподілу серцево-судинних лікарських речовин у фенол-індукованих міцелярно-екстракційних системах Triton X_100 для їх подальшого аналітичного концентрування.
Узагальнюючи дані розподілу усіх досліджених сполук у фенол-індукованій міцелярно-екстракційній системі можна зробити висновок про практичну доцільність поділу субстратів на групи залежно від їх гідрофобності. Такий підхід до поділу субстратів на групи за гідрофобністю із специфічним характером міжфазового розподілу описаний у літературі і для інших типів організованих систем. Так, ефективність вилучення як гідрофільних (lgP<1), так і високо гідрофобних сполук (lgP>3) фенол-індукованими та індивідуальними міцелярними фазами Triton X_100 практично однакова і обумовлена ліпофільними властивостями субстрату. Вплив гідрофобності і будови помірно гідрофобних субстратів з 1<lgP<3 на розподіл у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах є іманентний і сумісний. Разом з цим, при екстракції фенол-індукованими фазами Triton X_100 домінуючим є вплив гідрофобності субстрату, а при екстракції індивідуальними міцелярними фазами - будова субстрату.
Параметри вилучення лікарських речовин другої та третьої груп гідрофобності (lgP>1) у фази НПАР дозволяють розглядати їх як потенційні об'єкти ефективного міцелярно-екстракційного концентрування. Тому у роботі дослідили можливість класичного та фенол-індукованого міцелярно-екстракційного концентрування фуросеміду, торасеміду, вінпоцетину та етакринової кислоти у фазу Triton X_100.
Показано, що введення у розчини НПАР лікарських речовин, в умовах існування їх молекулярної форми, на температуру помутніння практично не впливає і значення Тп є близьким до параметрів розшарування індивідуального розчину Triton X_100. З іншого боку, при рН>рКа спостерігається збільшення Тп, викликане дисоціацією субстратів. Введення у досліджувану систему фенолу сприяє зниженню Тп розчинів НПАР, однак характер залежності Тп=f(рН) залишається незмінним.
Встановлено, що вплив кислотності вихідних розчинів на ступені вилучення лікарських речовин залежить від природи субстратів. Так, вилучення субстратів спостерігається в інтервалі рН існування їх молекулярної форми, при цьому перегин залежності R=f(рН) відповідає рКеф речовини у розчинах НПАР (рис. 6).
Із збільшенням концентрації НПАР в обох міцелярно-екстракційних системах ступінь вилучення лікарських речовин у міцелярну фазу Triton X_100 монотонно зростає з виходом на плато при СТХ-100>1,5% (рис. 7). При цьому, зміна концентрації лікарських речовин в інтервалі 110-4-110-3 моль/л на параметри їх вилучення у класичну та фенол-індуковану міцелярні фази НПАР практично не впливає.
У шостому розділі оптимізовано концентраційні умови міцелярної екстракції етакринової кислоти, фуросеміду, торасеміду та вінпоцетину за коефіцієнтом концентрування.
У методі міцелярної екстракції можливості абсолютного концентрування визначаються співвідношенням об'ємів проби (вихідної водної фази) і міцелярної фази НПАР. Значення коефіцієнту абсолютного концентрування (Кabs) потенційно залежить від вмісту компонентів та об'єму проби, тому варіювання цих параметрів дозволило додатково оптимізувати умови концентрування, табл. 4.
Таблиця 4. Оптимізація умов концентрування фуросеміду фенол-індукованими міцелярними фазами Triton Х_100. СPh-OH=0,75%, mФУР= 3,7 мг, рН=2
СТХ-100, % |
V0, мл |
К=R•Kabs = R•V0/VМФ |
|
2,0 |
10 |
17 |
|
1,0 |
20 |
22 |
|
0,75 |
40 |
80 |
|
0,5 |
80 |
130 |
На основі отриманих у роботі даних розроблено умови фенол-індукованого міцелярно-екстракційного концентрування фуросеміду, торасеміду та вінпоцетину для їх ВЕРХ визначення у сечі. Фуросемід - найбільш поширена серцево-судинна лікарська речовина групи “петлевих” діуретиків. Крім безпосередньо фармакотерапевтичних цілей, часто використовується для маскування слідів застосування інших ліків. Тому розробка методик визначення мікрокількостей фуросеміду у сечі є актуальним завданням клінічної, судової та спортивної медичної експертиз. Торасемід - новий широко вживаний у лікарській практиці аналог фуросеміду. Вінпоцетин - класичний коректор порушення мозкового кровообігу. Вибір цих препаратів при розробці методик ВЕРХ визначення базувався на параметрах їх гідрофобності, будови молекул та фармакокінетичних даних про їх виведення із сечею у незмінному стані. Крім того, зазначені лікарські речовини належать до другої та третьої груп гідрофобності, для яких розробка умов міцелярно-екстракційного концентрування є найбільш доцільною.
Попередньо оцінили можливість поєднання фенол-індукованої міцелярної фази колектора з оберненофазовим ВЕРХ методом контролю з УФ-детектором. Суттєва різниця часу утримання компонентів досліджуваної системи в умовах хроматографування обумовила можливість якісного розділення піків та визначення лікарських речовин у міцелярно-екстракційній системі у присутності фенолу (сорбент - YMC-Pack Pro C18, елюент - суміш ацетонітріл-вода).
На прикладі аспарагінової кислоти встановлено, що присутні у межах норми компоненти сечі не знижують параметри вилучення субстрату в індивідуальну та фенол-індуковану міцелярні фази Triton Х_100. При цьому, у присутності сечовини ефективність вилучення аспарагінової кислоти в обидві досліджувані міцелярні фази НПАР навіть підвищується.
Розроблені умови концентрування були перевірені за методом «введено-знайдено» при визначенні лікарських речовин у модельних розчинах та випробувані при визначенні добавок фуросеміду, торасеміду та вінпоцетину у сечі, табл. 5.
Таблиця 5. Результати ВЕРХ визначення лікарських речовин (V0=80 мл, Р=0,95, n=4)
Введено, мкмоль/л |
Знайдено, мкмоль/л |
Sr |
|
Фуросемід |
|||
3,8 |
3,8 ± 0,1 |
0,024 |
|
7,6 |
7,6 ± 0,2 |
0,015 |
|
12,1 |
12,1 ± 0,3 |
0,015 |
|
6,0* |
5,9 ± 0,3 |
0,035 |
|
12,1* |
12,1 ± 0,5 |
0,026 |
|
Торасемід |
|||
5,7 |
5,7 ± 0,4 |
0,049 |
|
14,4 |
14,3 ± 0,9 |
0,041 |
|
5,7* |
5,7 ± 0,4 |
0,049 |
|
22,9* |
22,9 ± 1,6 |
0,045 |
|
Вінпоцетин |
|||
1,4 |
1,4 ± 0,1 |
0,046 |
|
2,9 |
2,9 ± 0,2 |
0,035 |
|
14,3 |
14,3 ± 0,5 |
0,024 |
|
2,9* |
2,9 ± 0,2 |
0,036 |
|
11,4* |
11,4 ± 0,4 |
0,024 |
|
Примітка. *- добавки у сечі |
Отримані результати свідчать про достатню правильність та точність отриманих результатів. За метрологічними характеристиками розроблені методики відповідають традиційним параметрам гібридних ВЕРХ методик та забезпечують 40_ та 80-кратне (з урахуванням розведення проби перед ВЕРХ-визначенням) концентрування лікарських речовин. У порівнянні із запропонованими у літературі схемами аналізу розроблені методики забезпечують повноту вилучення (R>98%) лікарських речовин, зменшення межі та похибки визначення, а час аналізу проби з врахуванням стадії концентрування становить 30-40 хв. Запропоновані методики забезпечують необхідну чутливість визначення речовин у реальних пробах сечі.
ВИСНОВКИ
У роботі встановили та порівняли особливості фазового розшарування та міжфазового розподілу органічних субстратів у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах на основі НПАР Triton X_100. Розроблено умови фенол-індукованого міцелярно-екстракційного концентрування мікрокількостей ряду серцево-судинних лікарських речовин з сечі для аналітичного визначення.
1. Встановлено відмінності складу та ліофільних властивостей індивідуальних та фенол-індукованих міцелярних фаз неіонної ПАР Triton X_100. Показано взаємозв'язок параметрів фазового розшарування у розчинах Triton X_100 у присутності фенолу. Окреслено шляхи конструювання раціональних фенол-індукованих міцелярно-екстракційних систем Triton X_100 з прийнятно низькими значеннями температури помутніння та високими коефіцієнтами абсолютного концентрування для роботи з лабільними субстратами та біологічними рідинами. Зокрема перспективним для концентрування вбачаються системи із вмістом Triton X_100 в інтервалі 0,5-1,5%, а фенолу 0,5-1,0% при рН<рК фенолу.
2. В уніфікованих умовах досліджено та проведено систематичне порівняння впливу природи (будови) та гідрофобності сульфофталеїнових реагентів, аліфатичних й ароматичних карбонових кислот та ряду серцево-судинних лікарських речовин на параметри міжфазового розподілу у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах Triton X_100.
3. Показано, що ефективність вилучення гідрофільних (lgP<1) та високо гідрофобних сполук (lgP>3) фенол-індукованими та індивідуальними міцелярними фазами Triton X_100 практично однакова і обумовлена ліпофільними властивостями субстрату. Встановлено іманентний сумісний вплив гідрофобності і будови помірно гідрофобних субстратів з 1<lgP<3 на розподіл у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах. Статистично значимо показано домінування впливу гідрофобності субстрату при екстракції фенол-індукованими фазами Triton X_100. І навпаки, при екстракції індивідуальними міцелярними фазами основний внесок у параметри розподілу здійснює будова молекули субстрату.
4. Оптимізовано вибір моделей для описання фенол-індукованої міцелярної екстракції сульфофталеїнових реагентів, аліфатичних й ароматичних карбонових кислот. Засновані на дескрипторах гідрофобності та будови молекул моделі якісно описують розподіл субстратів у фенол-індукованих міцелярно-екстракційних системах. Зіставлення типу та коефіцієнтів досліджених регресій показало специфіку міцелярної екстракції різних груп субстратів індивідуальними та фенол-індукованими фазами Triton X_100. Отримані результати дозволили створити прогностичну модель для кількісного описання міжфазового розподілу серцево-судинних лікарських речовин у фенол-індукованих міцелярно-екстракційних системах Triton X_100 для їх подальшого аналітичного концентрування.
5. Знайдено умови кількісного фенол-індукованого міцелярно-екстракційного вилучення ряду серцево-судинних лікарських речовин. Розроблено методики ВЕРХ визначення фуросеміду, торасеміду та вінпоцетину у сечі з попереднім міцелярно-екстракційним концентруванням у присутності фенолу. Методики перевірені за методом «введено-знайдено» при аналізі модельних розчинів та випробувані при визначенні добавок лікарських речовин у сечі. За метрологічними характеристиками розроблені методики відповідають параметрам гібридних ВЕРХ методик та забезпечують 40_ та 80-кратне концентрування аналіту з 80 мл проби.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Склад та ліофільні властивості фенол-індукованих міцелярних фаз неіонної ПАР Triton X-100 / Н. А. Гонта, В. О. Дорощук, С. А. Куліченко [та ін.] // Вісник Київ. ун-ту. Хімія. - 2007. - Вип. 45. - С. 16-18. (Особистий внесок: досліджено вплив фенолу на склад та ліофільні властивості міцелярних фаз Triton X-100, сформованих при температурі помутніння, обговорення результатів, написання статті).
2. Дорощук В. А. Фенол-индуцированная мицеллярная экстракция алифатических карбоновых кислот фазами неионного ПАВ Triton Х_100 / В. А. Дорощук, Н. А. Гонта, С. А. Куличенко // Укр. хим. журн. - 2008. - № 7. - С. 41-46. (Особистий внесок: дослідження впливу аліфатичних монокарбонових кислот на параметри фазоутворення у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах на основі неіонної ПАР Triton X-100, обговорення результатів, написання статті).
3. Дорощук В. А. Фазовое расслоение в растворах неионного поверхностно-активного вещества Triton X-100 в присутствии фенола / В. А. Дорощук, Н. А. Гонта, С. А. Куличенко // Укр. хим. журн. - 2008. - Т. 74, № 11. - С. 21-27. (Особистий внесок: дослідження впливу концентраційних умов та кислотності на фазове розшарування у розчинах неіонної ПАР Triton X-100 в присутності фенолу, обговорення результатів, написання статті).
4. Гонта Н. Індукована низькотемпературна міцелярна для концентрування лабільних субстратів / Н. Гонта, С. Куліченко // Вісник Київ. ун-ту. Хімія. - 2008. -Вип. 47. - С. 39-42. (Особистий внесок: дослідження можливості застосування фенол-індукованого міцелярно-екстракційного концентрування лабільних субстратів з подальшим їх визначенням, обговорення результатів, написання статті).
5. Міжфазовий розподіл серцево-судинних фармпрепаратів у класичних та фенол-індукованих міцелярно-екстракційних системах / С. А. Куліченко, В. О. Дорощук, Н. А. Гонта [та ін.]. // ДНАН України. - 2009. - № 7. - С. 132-137. (Особистий внесок: дослідження міжфазового розподілу серцево-судинних лікарських речовин у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах, обговорення результатів, написання статті).
6. ВЭЖХ определение фуросемида в биологических жидкостях с предварительным мицеллярно-экстракционным концентрированием / В. А. Дорощук, Н. А. Гонта, М. В. Дроздова [та ін.] // Журн. анал. химии. - 2009. -
Т. 64, № 10. - С. 1082-1087. (Особистий внесок: дослідження закономірностей класичної та фенол-індукованої міцелярної екстракції фуросеміду та розробка умов його визначення у біологічних рідинах методом ВЕРХ з попереднім фенол-індукованим міцелярно-екстракційним концентруванням).
7. Гонта Н. А. Влияние фенола на помутнение и фазовое расслоение в растворах неионного ПАВ Triton X_100 / Н. А. Гонта, В. А. Дорощук, С. А. Куличенко // Тезисы докладов VIII Всерос. науч-практ. конф. студ. и асп. [«Химия и химическая технология в ХХІ веке»]. - Томск, 2007. - C. 201-202.
8. Гонта Н. А. Фазовий розподіл у розчинах неіонної поверхнево-активної речовини Тriton Х-100 у присутності фенолу / Н. А. Гонта // Зб. текстів виступів на VIII Всеукр. конф. студ. та асп. [“Сучасні проблеми хімії”], (Київ, 21-23 трав. 2007 р.) / Київський нац. ун-т ім. Т. Шевченка. - К., 2007. - 155 с.
9. Phase separation and lyophilyc properties of the phenol_induced micellar phases of the non_ionic surfactant Тriton Х_100 / N. A. Gonta, L. L. Nedashkivska, V. O. Doroschuk [et all.] // Вook of abstr. оf 4th International Chemistry Conference Toulouse-Kiev. - Toulouse, 2007. - P. 5.
10. Gonta N. A. Сlouding and the phase separation in non-ionic surfactant Triton X_100 micellar solutions / N. A. Gonta, L. L. Nedashkivska // Вook of abstr. оf International conference [“Modern physical chemistry for advanced materials”] (MPC'07). - Харків, 2007. - P. 214-215.
11. Gonta N. A. Рhenol-induced cloud point extraction of aliphatic carboxylic acids / N. A. Gonta, V. A. Doroshchuk, S. A. Kulichenko // Proceeding 10th Analytical Russian-German-Ukrainian Symposium (ARGUS'2007 - Nano-analytics). - Саратов, 2007. - P. 102-105.
12. Гонта Н. А. Міцелярно-екстракційне концентрування фуросеміду і вінпоцетину із біологічних рідин / Н. А. Гонта , Л. Л. Недашківська, Н. О. Лебіч // Зб. текстів виступів на VI Всеукр. конф. молодих вчених, студентів та аспірантів з актуальних питань хімії. - Харків, 2008. - C. 10.
13. Недашківська Л. Л. Визначення фуросеміду в біологічних рідинах методом обернено фазової ВЕРХ з міцелярно-екстракційним концентруванням / Л. Л. Недашківська, Н. А. Гонта // Зб. текстів виступів на ІХ Всеукр. конф. студ. та асп. [“Сучасні проблеми хімії”], (Київ, 14-16 трав. 2008 р.) / Київський нац. ун_т ім. Т. Шевченка. - К., 2008. - 181 с.
14. Гонта Н.А. Обращеннофазовое ВЭЖХ определение петлевых диуретиков в биологических объектах с предварительным мицеллярно-экстракционным концентрированием / Н.А. Гонта, В.А. Дорощук, С.А. Куличенко // Зб. текстів виступів на VIII Укр. конф. з аналітичної хімії. - Одеса, - 2008. - C. 98.
15. Гонта Н. А. Фенол-індукована міцелярна екстракція серцево-судинних фармпрепаратів фазами НПАР / Н. А. Гонта // Зб. текстів виступів на Всеукр. конф. студ. та асп. ["Хімічні Каразінські читання - 2009"] (ХКЧ'09), (Харків, 21-22 квіт. 2009 р.) / Харківський нац. ун-т ім. В.Н. Каразіна. - Х., 2009. - 68-69 с.
16. Недашківська Л. Л. Міцелярно-екстракційне концентрування фуросеміду та торасеміду для хроматографічного визначення у біологічних об'єктах / Л. Л. Недашківська, Н. А. Гонта // Зб. текстів виступів на Х Всеукр. конф. студ. та асп. [“Сучасні проблеми хімії”], (Київ, 19-22 трав. 2009 р.) / Київський нац. ун_т ім. Т. Шевченка. - К., 2009. - 163 с.
17. Гонта Н. А. Міцелярна екстракція ароматичних карбонових кислот фазами неіонної ПАР Тriton Х_100 / Н. А. Гонта, С. А. Куліченко, В. О. Дорощук // Зб. текстів виступів на Річній сесії наукової ради з проблеми «Аналітична хімія» Національної академії наук України. - Новий Світ, - 2009. - С. 20.
АНОТАЦІЯ
Гонта Н. А. Фенол-індуковані міцелярні фази неіонної ПАР Тriton Х_100 для аналітичного концентрування ряду серцево-судинних лікарських речовин. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.02 - аналітична хімія. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2010.
Дисертація присвячена дослідженню та порівнянню закономірностей фазових переходів й міжфазового розподілу органічних субстратів у класичній та фенол-індукованій міцелярно-екстракційних системах на основі неіонної ПАР Triton X_100 та розробці умов концентрування мікрокількостей серцево-судинних лікарських речовин з біологічних рідин для аналітичного визначення. Показано, що ефективність вилучення гідрофільних та високо гідрофобних модельних субстратів (сульфофталеїнів, аліфатичних й ароматичних карбонових кислот та ряду серцево-судинних лікарських речовин) фенол-індукованими та індивідуальними міцелярними фазами Triton X_100 практично однакова і обумовлена ліпофільними властивостями субстрату. Встановлено іманентний сумісний вплив гідрофобності і будови помірно гідрофобних субстратів на розподіл в обох досліджених системах. Показано, що при екстракції фенол-індукованими фазами НПАР домінуючим є вплив гідрофобності субстратів, а при екстракції індивідуальними міцелярними фазами основний внесок у параметри розподілу здійснює будова молекул сполук.
Оптимізовано вибір моделей для описання фенол-індукованої міцелярної екстракції різних рядів субстратів. Запропоновано прогностичну модель для кількісного описання міжфазового розподілу серцево-судинних лікарських речовин у фенол-індукованих міцелярно-екстракційних системах Triton X_100 для їх подальшого аналітичного концентрування.
На основі отриманих даних розроблено методики фенол-індукованого міцелярно-екстракційного концентрування фуросеміду, торасеміду та вінпоцетину фазами неіонної ПАР Triton X_100 для їх визначення методом ВЕРХ у сечі.
Ключові слова: міцелярна екстракція, концентрування, неіонна ПАР, фенол, серцево-судинні лікарські речовини, ВЕРХ, сеча.
АННОТАЦИЯ
Гонта Н. А. Фенол-индуцированные мицеллярные фазы неионного ПАВ Тriton Х_100 для аналитического концентрирования ряда сердечно-сосудистых лекарственных веществ. - Рукопись.
Диссертация на соискание учёной степени кандидата химических наук по специальности 02.00.02 - аналитическая химия. - Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2010.
Диссертация посвящена изучению и сравнению особенностей фазовых переходов и межфазового распределения органических субстратов в классической и фенол-индуцированной мицеллярно-экстракционных системах на основе неионного ПАВ Triton X_100 и разработке условий концентрирования ряда сердечно-сосудистых лекарственных веществ из биологических жидкостей для аналитического определения. Исследовано влияние основных факторов на температуру фазообразования, объем, состав и лиофильные свойства индивидуальных и фенол-индуцированных мицеллярных фаз Triton X_100. В унифицированных условиях изучено влияние природы (строения) и гидрофобности сульфофталеиновых реагентов, алифатических и ароматических карбоновых кислот и ряда сердечно-сосудистых лекарственных веществ на параметры межфазового распределения в классической и фенол-индуцированной мицеллярно-экстракционных системах Triton X_100. Показано, что эффективность извлечения гидрофильных (lgP<1) и высоко гидрофобных соединений (lgP>3) фенол-индуцированными и индивидуальными мицеллярными фазами Triton X_100 практически одинакова и обусловлена липофильными свойствами субстратов. Установлено имманентное совместное влияние гидрофобности и строения умеренно гидрофобных субстратов с 1<lgP<3 на распределение в классической и фенол-индуцированной мицеллярно-экстракционных системах. Статистически значимо показано доминирование фактора гидрофобности субстрата при экстракции фенол-индуцированными фазами Triton X_100. И наоборот, при экстракции индивидуальными мицеллярными фазами основной вклад в параметры распределения вносит строение молекулы субстрата.
Оптимизирован выбор моделей для описания фенол-индуцированной мицеллярной экстракции рядов субстратов. Предложена прогностическая модель для количественного описания межфазового распределения сердечно-сосудистых лекарственных веществ в фенол-индуцированных мицеллярно-экстракционных системах Triton X_100 для их дальнейшего аналитического концентрирования.
На основании полученных данных разработаны методики фенол-индуцированного мицеллярно-экстракционного концентрирования фуросемида, торасемида и винпоцетина для их определения методом ВЭЖХ в моче.
Подобные документы
Поверхнево-активні речовини (ПАР, сурфактанти, детергенти) — хімічні сполуки, які знижують поверхневий натяг рідини, полегшуючи розтікання і знижуючи їх міжфазний натяг; класифікація ПАР, вплив на компоненти довкілля. Поверхнево-активні речовини нафти.
научная работа [984,4 K], добавлен 06.11.2011Вплив різних аніонів на розвиток асоціації молекул родаміну 6Ж. Кислотно-основна рівновага органічних реагентів класу Родамінів. Методи визначення аніонних ПАР. Аналіз складних сумішей АПАР. Приготування розчину оксиетильованого алкілсульфату натрію.
дипломная работа [51,2 K], добавлен 25.06.2011Структурна формула, властивості, аналітичне застосування та якісні реакції дифенілкарбазиду, дифенілкарбазону, поверхнево активних речовин. Область аналітичного застосування реагентів типу арсеназо і торон, їх спектрофотометричні характеристики.
реферат [669,2 K], добавлен 10.06.2015Адсорбція як процес концентрування газоподібної або розчиненої речовини на поверхні розділу фаз. Роль та значення робіт Т.Є. Ловіца та Н.Д. Зелінського у відкритті методу адсорбції. Різновиди адсорбентів. Хроматографічний метод аналізу адсорбції речовин.
презентация [961,3 K], добавлен 16.10.2014Загальна характеристика білків, жирів та вуглеводів як компонентів їжі. Розгляд ролі даних речовин для енергетичних, пластичних, будівельних функцій організму. Значення вітамінів, води і мінеральних речовин для здоров'я. Кодифікування харчових добавок.
презентация [6,3 M], добавлен 10.01.2016Властивості і застосування циклодекстринів з метою підвищення розчинності лікарських речовин. Методи одержання та дослідження комплексів включення циклодекстринів. Перспективи застосування комплексів включення в сучасній фармацевтичній технології.
курсовая работа [161,5 K], добавлен 03.01.2012Кількісна характеристика процесу дисоціації. Дослідження речовин на електропровідність. Закон розбавлення Оствальду. Дисоціація сполук з ковалентним полярним зв’язком. Хімічні властивості розчинів електролітів. Причини дисоціації речовин у воді.
презентация [44,5 M], добавлен 07.11.2013Класифікація хімічних елементів на метали і неметали. Електронні структури атомів. Електронегативність атомів неметалів. Явище алотропії. Будова простих речовин. Хімічні властивості простих речовин. Одержання неметалів. Реакції іонної обмінної взаємодії.
курс лекций [107,6 K], добавлен 12.12.2011Сутність поверхневого натягу рідини та розчинів, фактори залежності. Основні поняття сорбційних явищ, речовини–поглиначі; класифікація адсорбції. Поверхнево активні, неактивні та інактивні речовини; правило Дюкло-Траубе. Значення поверхневих явищ.
презентация [542,5 K], добавлен 05.06.2013Залежність магнітної сприйнятливості різних речовин від температури. Ядерний магнітний момент. Додатні значення магнітної сприйнятливості парамагнітних матеріалів. Магнітні властивості електронів, ядер, атомів. Природа діа-, пара- і феромагнетизму.
реферат [420,2 K], добавлен 19.12.2010